Koncepcja zastosowania metody CBR oraz algorytmów genetycznych w systemie obsługującym windykację ubezpieczeniową

Transkrypt

1 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 Rozdział 40 Koncepca zatoowania metody CBR oraz algorytmów genetycznych w ytemie obługuącym windykacę ubezpieczeniową trezczenie. Proce windykaci należności et proceem złożonym oraz koztownym. Praca ooby próbuące odzykać zaległe należności w duże mierze oparta et na doświadczeniu, zdobytym w ciągu wieloletnie pracy. Odeście ekperta z działu windykaci powodue bezpowrotną utratę wiedzy na temat kutecznych poobów windykaci różnorodnych typów należności. Zebranie niezbędne wiedzy i doświadczenia przez nowego pracownika może zaąć wiele czau, co z kolei może narazić intytucę windykacyną na znaczne traty finanowe. traty mogą wynikać z tworzenia niekutecznych bądź nieekonomicznych harmonogramów do praw windykacynych. W pierwzym przypadku powtały harmonogram nie prowadzi do odzykania należności, w drugim zaś, kozt działań przewidzianych w harmonogramie et znaczny, co może prawić, że windykaca należności tae ię nieopłacalna. Ozacowanie kuteczności akci windykacyne, czyli twierdzenie ak duże ą zane na zakończenie windykaci należności powodzeniem, można uzykać poprzez tworzenie modułu opartego na ieci neuronowe. Opi koncepci kupia ię na przedtawieniu metody CBR (Cae Baed Reaoning) ako dobrego narzędzia do utalania harmonogramów działań dla nowych praw windykacynych. 1 Windykaca należności w ubezpieczeniach Towarzytwa Ubezpieczeń oferuą klientom możliwość ochrony życia, zdrowia lub mienia w zamian za płatną ednorazowo lub z utaloną czętotliwością kładkę. Ubezpieczenia będące w ofercie Towarzytw można podzielić na ubezpieczenia obowiązkowe oraz dobrowolne. Z ubezpieczeń obligatorynych zobowiązani ą korzytać wzycy ci, którzy wą działalnością zawodową lub prywatną mogą przyczynić ię do powtania znacznych zkód na rzecz oób trzecich. Do te grupy należą na przykład rolnicy, którzy winni ą ubezpieczyć ię od odpowiedzialności cywilne z tytułu poiadania gopodartwa rolnego oraz zabudowań gopodarczych od ognia i innych zdarzeń loowych, radcy prawni, ubezpieczaący ię od odpowiedzialności cywilne, ale także wzycy poiadacze poazdów mechanicznych. Konrad Marciniak: Atena p. z o. o., ul. Rzemieślnicza 33, opot, Polka konrad.marciniak@atena.pl

2 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 K. Marciniak Wykupienie ubezpieczenia obowiązkowego oznacza zobowiązanie do regularnego opłacania kładek ubezpieczeniowych w wyokości i przez okre zadeklarowany w umowie ubezpieczeniowe (poliie). W przypadku ubezpieczeń obligatorynych, Towarzytwo gwarantue ochronę ubezpieczeniową do końca okreu ubezpieczenia nawet wtedy, gdy ubezpieczaący (płatnik kładek) nie opłaca kładek regularnie. W celu odzykania zaległych kładek Towarzytwo tworzy różnorodne procedury umożliwiaące kuteczną windykacę należności. Poniżzy chemat przedtawia cza życia poliy (może to być np. polia z OC komunikacynym) oraz przypiane do nie prawy windykacyne. Ry. 1. Na oi czau zaznaczono etapy życia ednoroczne poliy maątkowe z ubezpieczeniem obligatorynym oraz prawy windykacyne. kładki opłacane ą z czętotliwością kwartalną. Ubezpieczaący opłacił dwie pierwze kładki. Proce windykaci należności (dwóch zaległych kładek) rozpoczyna ię po zakończeniu okreu ochrony i może trwać nawet kilka lat. W tym czaie Windykator podemue różnorodne działania maące na celu kłonienie dłużnika do wpłaty zaległych kładek. Po niepomyślnym zakończeniu proceu windykaci (Ubezpieczaący nie uregulował zaległych należności), Towarzytwo opłaca zaległe kładki z odpowiedniego funduzu rezerw 2 Koncepca ytemu ekpertowego 2.1 Ocena możliwości windykaci dłużnika Ozacowanie kuteczności akci windykacyne, czyli twierdzenie ak duże ą zane na zakończenie windykaci należności powodzeniem, można uzykać poprzez tworzenie modułu opartego na ieci neuronowe. W trakcie proceu uczenia, ieć et w tanie uzykać zdolność klayfikowania różnorodnych przypadków na takie, które rokuą więkze albo mnieze nadziee na odzykanie należności. Interpretacę wyników otrzymywanych dla pozczególnych przypadków z nauczone ieci można przeprowadzić za pomocą elementów logiki rozmyte. 386

3 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ Wybór harmonogramu Koncepca zatoowania metody CBR oraz algorytmów genetycznych w ytemie... Przedtawienie kuteczności działań windykacynych dla różnych harmonogramów toowanych w przezłości można otrzymać, używaąc metod CBR (Cae Baed Reaoning). Metoda CBR polega na analizie problemu w kontekście przypadków hitorycznych i wybraniu tych, które w możliwie nalepzy poób aprokymuą dany przypadek Metoda CBR w windykaci należności Zatoowanie metody CBR przy wyborze harmonogramu dla dane prawy windykacyne polega na przezukaniu zbioru zamkniętych praw (zakończonych ukceem) i wybraniu prawy nabardzie podobne do rozpatrywane, a natępnie przypianiu do prawy rozpatrywane harmonogramu znalezione prawy. Metoda CBR zakłada bowiem, że dla podobnych problemów (w nazym przypadku: podobnych praw) itnieą podobne rozwiązania (w nazym przypadku: podobne harmonogramy). Ry. 2. Nowa (prawa) windykacyna opiana et zbiorem atrybutów (A_1, A_2,..., A_N). W (Bazie Wiedzy) przechowywane ą zamknięte prawy windykacyne wraz z ich harmonogramami. Harmonogram kłada ię z działań windykacynych (D_1, D_2,..., D_K()). Harmonogram, a co za tym idzie liczba działań, uzależniony et od prawy W pierwze koleności należy określić miarę podobieńtwa dwóch praw windykacynych. Każda prawa opiana et przy pomocy wektora wartości atrybutów. Można więc za miarę przyąć odległość euklideową pomiędzy prawami: DI - zbiór praw windykacynych, l ( i ) = wk ( aik a k ) k= 1 2, (1), - prawy windykacyne i i ( a a a ) =,..., (2) i1, i2 il 387

4 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 K. Marciniak ( a a a ) =,..., (3), 1 2 l a ik R, a k R dla k = 1,2,..., l, ą wartościami pozczególnych atrybutów prawy l - liczba atrybutów prawy, w k R dla k = 1,2,..., l, et topniem ważności pozczególnych atrybutów Optymalizaca wag Fundamentalną wielkością podaną we wzorze na odległość między dwiema prawami et waga, określaąca ważność pozczególnych atrybutów prawy. Wagi mogą być definiowane na wiele poobów. Mogą być definiowane manualnie przez ekperta, wyznaczone przez różne metody tatytyczne albo przy użyciu technik ztuczne inteligenci. W zczególności do takich zatoowań użyteczne ą algorytmy genetyczne, co potwierdzono w wielu ekperymentach (np. [3]). Algorytmy genetyczne ą mechanizmem naśladuącym zachodzące w świecie procey ewolucyne. W rzeczywitym świecie zmiany ewolucyne dokonuą ię w ciągu wielu etek tyięcy albo nawet milionów lat. Przy pomocy wpółczenych komputerów itniee możliwość ymulowania tych proceów w ciągu kilku minut. ymulaca proceu ewolucynego polega na wygenerowaniu populaci oobników, a natępnie wymianie i modyfikaci materiału genetycznego oobników nowych pokoleń poprzez krzyżowanie i mutacę. Oobnik populaci reprezentowany et poprzez chromoom, w którym zapiany et kod genetyczny oobnika (zakładamy, że w populaci znaduą ię oobniki z poedynczymi chromoomami). Nawiękze zane na krzyżowanie maą oobniki nalepie przytoowane. Przytoowanie oobnika określa funkca przytoowania: P - populaca oobników, R - zbiór liczb rzeczywitych. F : P R (4) Prawdopodobieńtwo z akim dany oobnik może wziąć udział w krzyżowaniu, można ogólnie określić przy pomocy funkci: [ ] G : P 0,1 (5) ( c) pc G = (6) c P - chromoom reprezentuący oobnika, p 0,1 - wartość prawdopodobieńtwa z akim dany oobnik przytąpi do krzyżowania. c [ ] Chromoomy kładaą ię z uzeregowanych liniowo genów. Matematyczną reprezentacą chromoomu et wektor. c i R dla i = 1,2,..., l, l - liczba genów w chromoomie. ( c c ) c = 1, 2,..., c l (7) 388

5 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 Koncepca zatoowania metody CBR oraz algorytmów genetycznych w ytemie... Metoda zaproponowana poniże wymaga, żeby zbiór wzytkich hitorycznych praw windykacynych zakończonych ukceem zotał podzielony na trzy zbiory: zbiór uczący, zbiór tetowy oraz zbiór waliduący: - zbiór wzytkich praw windykacynych, - zbiór wzytkich praw windykacynych zakończonych ukceem, ( ) ( ) ( ) U - podzbiór uczący (np. 80% praw zbioru ), T - podzbiór tetowy (np. 10% praw zbioru ), W - podzbiór waliduący (np. 10% praw zbioru ). Proce ewolucyny można zilutrować natępuącym chematem: Ry. 3. Proce ewolucyny rozpoczyna ię podziałem zbioru wzytkich praw na podzbiory: (Uczący), (Tetowy) oraz (Waliduący). Pierwza populaca generowana et loowo loowo określane ą wartości genów pozczególnych oobników. Przy generowaniu kolenych pokoleń, dla każdego oobnika z populaci wyznaczana et wartość funkci przytoowania. Na e podtawie nalepie przytoowane oobniki dobierane ą w pary i natępue wymiana materiału genetycznego (Krzyżowanie). Z małym prawdopodobieńtwem wybierane ą oobniki, których wybrane geny (Mutuą). Kolene pokolenia generowane ą do chwili, gdy pełniony zotanie (Warunek Wyścia). kuteczność nalepie przytoowanych oobników populaci powinna zotać prawdzona na (Zbiorze Waliduącym), którego prawy nie brały udziału w proceie ewolucynym 389

6 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 K. Marciniak Podzbiory: uczący, tetowy, waliduący maą taką amą trukturę, tzn. kładaą ię z par: prawa oraz przypiany do nie harmonogram: U W - zbiór praw, H - zbiór harmonogramów. {( h) h H} =, : (8) u u u u ( ) = {( h ):, h H} T, (9) t t t t ( ) = {( h ):, h H}, (10) w w w w ( ) = {( h ):, h H}, (11) Chromoomem (oobnikiem) populaci będzie zetaw wag określaący ważność pozczególnych atrybutów prawy, czyli: w k R dla k = 1,2,..., l, l - liczba atrybutów praw. ( w w ) w = 1, 2,..., w l (12) Funkcę przytoowania określa topień efektywności wag na zbiorze tetowym, tzn. dla dane prawy ze zbioru tetowego będziemy zukali takie prawy w zbiorze uczącym, która będzie nabliżza dla te prawy, oraz harmonogramy na obu prawach będą takie ame. t t u u h T, h U takie, że Dla (, ) ( ) niech ( ) ( ) DI t u t (, ) min DI(, ) ( ) ( ) = x (13), h U x x Wtedy t u t 1, gdy h = h f ( ) = (14) 0, w przeciwnym przypadku oraz F n 1 t ( w) = f ( ) gdzie n oznacza liczbę elementów w zbiorze tetowym T ( ) n = 1 (15) 390

7 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 Koncepca zatoowania metody CBR oraz algorytmów genetycznych w ytemie... Funkcę określaącą z akim prawdopodobieńtwem dany oobnik (waga) może wziąć udział w krzyżowaniu można określić natępuąco: ( ) G w = p F = 1 F ( w) ( w ) (16) p - liczba wzytkich oobników w populaci. Jako metodę elekci oobników do krzyżowania przyęto metodę ruletkową. Ważne et określenie warunku wyścia z proceu optymalizaci wag. Może to być oiągnięcie graniczne liczby pokoleń lub też uzależnienie przerwania nauki od wyników działania wag na zbiorze waliduącym można utalić próg poniże którego nie ma potrzeby polepzać wartości wag. Warunek wyścia z proceu można na przykład formułować natępuąco: wektor wag uznae ię za optymalny, gdy dla 95% praw ze zbioru waliduącego zotał przypiany właściwy harmonogram lub liczba pokoleń przekroczyła Etapy wdrażania ytemu Komplekowe wdrożenie wzytkich funkconalności ytemu wymaga itnienia odpowiednie Bazy Wiedzy, zawieraące hitoryczne prawy windykacyne wraz z harmonogramami. Naczęście dyponuemy edynie wiedzą na temat amych praw (ich atrybutów) oraz ich wyniku, tzn. czy windykaca zakończyła ię ukceem i należność zotała odzykana, czy też porażką dług zotał opłacony przez wierzyciela. W takie ytuaci konieczne et podzielenie proceu wdrożenia ytemu na dwa etapy. W pierwzym etapie można wdrożyć funkconalność opartą o ieci neuronowe i umożliwiaącą ozacowanie rokowań dotyczących możliwości odzykania należności. W drugim etapie, gdy w Bazie Wiedzy zotanie zebrana pewna ilość praw wraz z harmonogramami, wdrożony może zotać moduł wpomagaący dobór harmonogramów do nowych praw. 4 Podumowanie Popularność ytemów opartych na elementach ztuczne inteligenci wzrata z każdym rokiem. Mimo bardzo ciekawych wyników teoretycznych i licznych przykładów zatoowań publikowanych w różnych czaopimach naukowych oraz Internecie, firmy ektora finanowego w Polce odnozą ię do tych metod z dużą powściągliwością. Jedną z przyczyn takiego zachowania et niedotateczna świadomość możliwości, akie nieie ze obą zatoowanie tych metod. Celem pracy było przedtawienie koncepci zatoowania metody CBR oraz algorytmów genetycznych ako kutecznych mechanizmów doboru harmonogramów działań dla nowe prawy windykacyne. Proponowany ytem et w tanie w znacznym topniu uprawnić pracę windykatora oraz obniżyć kozty proceu windykacynego. 391

8 Rozdział monografii: 'Bazy Danych: truktury, Algorytmy, Metody', Kozielki., Małyiak B., Kaprowki P., Mrozek D. (red.), WKŁ 2006 K. Marciniak Literatura 1. Chaochang Chiu: A cae-baed cutomer claification approach for direct marketing, Expert ytem with Application 22, , Hei-Chia Wang, Huei-en Wang: A hybrid expert ytem for equipment failure analyi, Expert ytem with Application 28, , Kyung-hik hin, Ingoo Han: Cae-baed reaoning upported by genetic algorithm for corporate bond rating, Expert ytem with Application 16, 85 95, Michalewicz Z.: Algorytmy genetyczne + truktury danych = programy ewolucyne, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warzawa